24.如图所示,电源电动势。内阻,电阻。间距的两平行金属板水平放置,板间分布有垂直于纸面向里、磁感应强度的匀强磁场。闭合开关,板间电场视为匀强电场,将一带正电的小球以初速度沿两板间中线水平射入板间。设滑动变阻器接入电路的阻值为Rx,忽略空气对小球的作用,取。(1)当Rx=29Ω时,电阻消耗的电功率是多大?(2)若小球进入板间做匀速圆周运动并与板相碰,碰时速度与初速度的夹角为,则Rx是多少?
(附加题) 自由电子激光器原理如图,自由电子经电场加速后,从正中央射入上下排列着许多磁铁的磁场区域,相邻两磁铁相互紧靠且极性相反.电子在磁场力作用下 “扭动”着前进,每“扭动”一次就会发出一个光子(不计电子发出光子后能量损失),两端的反射镜使光子来回反射,最后从透光的一端发射出激光. (1)若激光器发射激光的功率为P=6.63×109W,频率为ν=1016Hz,试求该激光器每秒发出的光子数(普朗克常量h=6.63×10-34J•s); (2)若加速电压U=1.8×104V,电子质量m=9.0×10-31kg,电子电量e=1.6×10-19C,每对磁极间的磁场可看作是匀强磁场,磁感应强度B=9.0×10-4T,每个磁极左右宽l1=0.30m,垂直纸面方向长l2=1.0m.当电子从正中央垂直磁场方向射入时,电子可通过几对磁极?
用能量为7eV的光子照射某金属时,测量发射出光电子的最大初动能为2.5eV,求: (1)该金属的逸出功? (2)为使光电子的最大初动能增大到5eV,入射光的频率为多少?
如图8所示,直角三棱镜的顶角是300,一束单色光垂直于斜边AC射入,从一直角边AB射出,出射光线与入射光线的夹角为300,光速c=3.0×108m/s 。求: (1)该三棱镜的折射率? (2)光在该棱镜里的传播速度是多大?
附加题 在日落很久以后,我们常常能看到高空中明亮的人造地球卫星.现有一个在地球赤道上方飞行的人造地球卫星,日落后二小时内在赤道某处的一个人都能看到它,并且在二小时末卫星刚好在这个人的正上方,则该人造地球卫星距离地球的高度至少有多高?(已知地球的半径为R=6.38×)
半径为R的圆柱体放在水平地面上,在距地面(3+)R的上方放置一个与地面平等的平面镜MN,在圆柱体左侧的地上有一点光源S,圆柱体右侧AB部分没有光线照射到.其截面图如图所示.已知:R。求AB的宽度.